abstract: Monte Carlo simulations are traditionally carried out for the determination of the amplification of forced vibration response of turbomachine/jet engine blades to mistuning. However, this effort can be computationally time consuming even when using the various reduced order modeling techniques. Accordingly, some investigations in the past have focused on obtaining simple approximate estimates for this amplification. In particular, two of these have proposed the use of harmonic patterns of the blade properties around the disk as an approximate alternative to the many random patterns of Monte Carlo analyses. These investigations, while quite encouraging, have relied solely on single degree of freedom per sector models of the rotor. In this light, the overall focus of the present effort is a revisit of harmonic mistuning of rotors focusing first the confirmation of the previously obtained findings with a more detailed model of the blisk in both conditions of an isolated blade-dominated resonance and of a veering between blade and disk dominated modes. The latter condition cannot be simulated by a single degree of freedom per sector model. Further, the analysis will consider the distinct cases of mistuning due to variations of material properties (Young's modulus) and geometric properties (geometric mistuning). In the single degree of freedom model, both mistuning types are equivalent but they are not, as demonstrated here, in more realistic models. The difference arises because changes in geometry induce not only changes in natural frequencies of the blades alone but of their modes and the importance of these two sources of variability is discussed with both Monte Carlo simulation and harmonic mistuning results. The present investigation focuses also on the possible extension of the harmonic mistuning concept and of its quantitative information that can be derived from such analyses. From it, a novel measure of blade-disk coupling is introduced and assessed in comparison with the coupling index introduced in the past. In conclusions, the low cost of harmonic mistuning computations in comparison with full Monte Carlo simulations is demonstrated to be worthwhile to elucidate the basic behavior of the mistuned rotor in a random setting. / Dissertation/Thesis / Masters Thesis Mechanical Engineering 2014

Bakgrund Som den näst vanligaste orsaken att uppsöka primärvård är nackbesvär ett vanligt förekommande besvär i Sverige och andra delar av världen. Nackbesvär följs ofta av förändringar i proprioception, både medveten och omedveten, vilket kan leda till avvikelser i rörelsebeteenden inklusive den posturala kontrollen. Kliniska test av nackproprioception inkluderar vanligtvis undersökning genom ex positionssinnestest. I denna studie undersöks proprioception hos personer med nacksmärta genom mätning av posturalt svaj vid lokal vibration av nack-, underarms respektive vadmuskulatur. Studiedesign Tvärsnittsstudie. Syfte Syftet med denna studie var att beskriva skillnader i omedveten proprioception genom vibrationsstimulering av olika muskelgrupper vid mätning av posturalt svaj i stillastående hos personer med nacksmärta jämfört med personer utan nacksmärta samt att undersöka om smärtintensitet korrelerar med storleken på svajet. Metod Mätning av posturalt svaj gjordes på 50 personer, 25 med nackbesvär och 25 kontroller med och utan vibration av vadmuskulatur, underarmsmuskulatur och nackmuskulatur vid stillastående med slutna ögon på Wii Balance Board. Skattning av smärta gjordes genom NRS just nu respektive medel senaste veckan, dessutom skattades smärta vid nackrörelse. Resultat Vid vibration av nackmuskulatur ses signifikanta skillnader där nackgruppen har ett större svaj i antero-posterior och medio-lateral riktning både innan under och efter vibration av nacke (p<0,05). Innan vibration av vader ses ett signifikant större svaj hos nackgruppen i antero-posterior och medio-lateral riktning (p<0,05) men ej under eller efter vadvibration. Vissa gruppskillnader sågs före, under och efter underarmsvibration. Ett större svaj har ett samband med en högre smärtskattning på NRS genomsnitt senaste veckan (p<0,05). Konklusion Skillnader i posturalt svaj visar sig i form av ett större svaj hos personer med nacksmärta jämfört med kontrollgrupp. Vid högre smärtskattning ses ett större posturalt svaj. / Introduction. Neck pain is often followed by changes in proprioception, both conscious and unconscious, which can lead to deviations in movement behaviours including postural control.  Clinical testing of neckproprioception usually includes assessment of consiuos and unconscious proprioception, such as repositioning sence.  In this study unconsious proprioception is being assessed in people with neck pain through measuring of postural sway during local vibration of calf, forearm- and neckmuscles. Design Cross-sectional study. Aim The purpose of this study was to describe differences in unconscious proprioception by vibration stimulation of different muscle groups when measuring postural sway during static standing in people with neck pain compared to people without neck pain and to investigate whether pain intensity correlates with the size of the sway. Method Measurement of postural sway was conducted on 50 people, 25 with neck pain and 25 healthy controls with and without vibration of the calfs, forearms and neck when standing with eyes closed on the Wii Balance Board. Self-rated pain was recorded through NRS now and average last seven days, in addition to this pain was rated during neck movements. Results Significant differences are seen in which the neck group has a larger sway in the anterior posterior and medial lateral direction both before, during and after vibration of the neck (p<0.05). Before vibration of TSM, a significantly bigger sway of the neck group appears in the anterior posterior and medial lateral direction (p <0.05) but not during or after vibration of the calfs. Some differences between groups were observed before, during and after vibration of the forearms. A larger sway is associated with a higher self-rated pain on NRS average last week (p<0.05). Conclusion Differences in postural sway appear in the form of a greater sway in people with neck pain compared with control group. Higher self-rated pain correlates with a larger postural sway.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-11Bitstream added on 2014-06-13T18:57:56Z : No. of bitstreams: 1 bertoletti_m_me_guara.pdf: 1431070 bytes, checksum: 5b8e46801dd377e4d6599b68338d5083 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A vibração torácica é uma técnica de fisioterapia respiratória utilizada para higienização brônquica, que facilita a remoção da secreção, evitando sua retenção e danos na função pulmonar, como na troca gasosa. Existe um grande número de pacientes com problemas respiratórios que se beneficiam desta técnica. O propósito deste trabalho é justamente analisar e mensurar a freqüência de oscilação da técnica de vibração torácica, realizada por diversos fisioterapeutas, que atuam em fisioterapia respiratória ou em outra área da fisioterapia, para que, por meio desses estudos possam verificar qual a freqüência da técnica de vibração torácica predominante, e se a freqüência obtida está próxima da freqüência da literatura técnica, uma vez que existem poucos trabalhos científicos em questão. A freqüência de vibração é medida em hertz (Hz). / The chest vibration is a technique of respiratory physiotherapy used in order to promote a bronquial cleaning, to facilitate the sputum removal of the secretion, preventing its retention and damages in the pulmonary function as in the gaseous exchange. A great number of patients with respiratory problems exists that are benefit of this technique. The intention of this work is exactly to analyze and to measure the frequency of oscillation of the technique of chest vibration, carried through by diverse physiotherapists, who act with in respiratory physiotherapy and that they act in another area of the physiotherapy, so that through these studies can verify which the frequency of the technique of predominant chest vibration between them, and if the gotten frequency is next to the frequency of literature, technique exists few scientific works in question. The vibration frequency is measured in hertz (Hz).

Orientador: Aparecido Carlos Gonçalves / Co-orientador: Fabrício César Lobato de Almeida / Banca: Marcio Antonio Bazini / Banca: Gilberto de Magalhães Bento Gonçalves / Resumo: Este trabalho integrou duas técnicas de manutenção preditiva: Análise de vibrações e análise de lubrificantes para identificar e monitorar o desgaste severo na superfície do dentado. Engrenagens são as partes mais propensas a apresentar falhas em redutores, devido às suas características dinâmicas (cargas cíclicas aplicadas nos dentes). As principais falhas são de contato por fadiga conhecido como "pitting" e dados gerados pelo desgaste devido ao contato deslizante conhecido como "scuffing". O aparecimento destes defeitos altera o perfil do dente que geralmente possui a forma de involuta, Desta maneira, o contato entre as engrenagens é afetado causando uma variação na razão de engrenamento (não uniforme), diminuição da eficiência, aumento dos efeitos dinâmicos que podem levar a uma grave falha no dente. Técnicas de processamento de sinais têm sido desenvolvidas para auxiliar na detecção de falhas em engrenagens em seus estágios iniciais. Como o comportamento dinâmico de um sistema mecânico altera devido à presença de um defeito, a resposta do sistema pode ser utilizada para detectar falhas nas suas fases iniciais. No entanto, para investigar e desenvolver tais técnicas é fundamental o entendimento físico do problema, que por ser feito utilizando um modelo analítico de um par engrenado. Desta forma simulações controladas podem ser obtidas auxiliando o desenvolvimento de novas técnicas de monitoramento. Neste trabalho, utiliza-se a técnica baseada na função densidade de probabilidade Beta juntamente com sinais de vibrações de pares engrenados, na localização da falha no dentado, bem como, o acompanhamento da evolução de tal falha. A utilização da técnica de lubrificantes mostrou ser muito eficiente para detecção de desgaste severo desde o início do experimento. Para este trabalho foi construída uma bancada experimental com o propósito de se verificar e... / Abstract: This work investigates the use together of two techniques to detect faults in toothed gears. These techniques are based on the vibration monitoring and the oil lubricant analysis. Gears are the parts more likely to present faults in many mechanical systems due to its dynamic characteristics, such as the cyclic load applied to the meshing teeth. The main faults in gears are the so-called pitting and scuffing, where the tooth profile (involute) is heavily affected. Moreover, such change in the tooth profile lead to non-uniform angular speed ratio, decrease the efficiency of the system (gear pairs) and increase the dynamic effects which may lead to severe damages in the tooth. Hence, signal processing techniques have been developed to aid in the detection of gear faults at their early stages. It is already known that the dynamic behaviour of a mechanical system changes when its characteristics are affected, such as the presence of fault. As result, the response of such system can be used to detect a fault at its early stage. This is where the vibration monitoring is based on. However, in order to investigate and develop techniques based on the vibration analysis, the physical understanding of the system, in here a gear pair, is required. In this work a technique based on the beta probability density function is investigate to detect in which tooth of a meshing gear the fault is occurring, and also monitoring its evolution along time. Furthermore, the analysis of debris in the lubricant oil (tribology) is also used to reinforce the presence of a fault in the system. Although the later show that the lubricant analysis is quite efficient in detecting faults at its early stages, this technique does not pinpoint in which tooth the fault is occurring. In this case, the beta function complements the lubricant analysis being one of the objectives of this work. A special test rig has been designed and ... / Mestre

Orientador: Gilberto Pechoto de Melo / Banca: Vicente Lopes Junior / Banca: Sezimária F. Pereira Saramago / Resumo: Nos últimos anos, as indústrias têm mostrado bastante interesse no desenvolvimento de novas técnicas para o controle de vibrações. O objetivo principal é atribuir valores aceitáveis das amplitudes de vibrações nos sistemas, garantindo um bom funcionamento dos mesmos e evitando falhas que provoquem paradas abruptas, mostrando-se uma área científica muito importante e que aproxima vários campos da engenharia moderna. Atualmente essa tecnologia é crescente e grande investimento tem sido aplicado no seu desenvolvimento. Este trabalho apresenta resultados obtidos para técnicas ativas e semi-ativas de controle de vibrações, considerando que as modificações estruturais são provenientes da alteração da rigidez e amortecimento. Utiliza-se para essa análise, Amortecedores Ativos Controlados por Atuadores Piezelétricos, denominados em inglês por Piezoelectric Friction Damper (PFD). A aplicação da metodologia é realizada em máquinas rotativas modeladas pelo Método dos Elementos Finitos e em um protótipo projetado e construído em laboratório. Os resultados procuram atenuar os níveis de vibrações e demonstram a viabilidade da aplicação de PFDs em estruturas / Abstract: Nowadays industries have shown great interest in developing new techniques for vibration control. The target is getting acceptable values of the amplitudes of vibrations in systems, ensuring proper working order avoiding failures. This is a scientific area of very important and approach fields of modern engineering. Currently this technology is growing and large investments has been applied in its development. This paper presents results obtained for active and semi-active techniques vibration control, where the structural changes are from the modification of stiffness and damping. It is used for this analysis a system known by Piezoelectric Friction Damper (PFD). The methodology was applied in rotating machines modeled by finite element method and in a prototype designed and built in the laboratory. The results try to mitigate the vibration levels and demonstrate the feasibility of applying PFDs in rotating machine / Mestre

Essa dissertação aborda o estudo teórico, experimental e computacional de algumas configurações usuais para derivações de pequeno diâmetro, interligadas a uma tubulação principal, sujeitas à vibração. O estudo de vibração, induzida por diversos fatores, foi a base teórica utilizada para a previsão de esforços máximos admissíveis e garantia da confiabilidade das tubulações. A confecção dos corpos-de-prova buscou a reprodução de condições típicas de uso em instalações de petróleo e gás, visando uma comparação de desempenho para as diferentes condições de montagem. Também foi realizada uma etapa de avaliação computacional, usando o programa Triflex para verificação da frequência natural e rigidez do conjunto montado. As análises de deslocamentos e esforços através dos dados obtidos pela instrumentação das peças soldadas e resultados do programa ANSYS apresentaram resultados importantes, enfatizando a resistência mecânica de determinadas configurações de menor comprimento ou com reforço vinculado à tubulação principal, as quais podem ser utilizadas em projetos de tubulações, melhorando a confiabilidade das instalações. / This dissertation adresses the theoretical, experimental and computational study of some usual settings for small diameter pipe, connected to a main pipe, subject to vibration. The study of vibration induced by several factors was the theoretical basis used for predicting maximum permissible efforts and ensuring the reliability of pipes. The creation of the specimens sought to reproduce typical use conditions in the oil and gas factories aimed at comparative performance for different installation conditions. It was also performed a computational evaluation stage using software Triflex to check the natural frequency and rigidity of the mounted assembly. The displacement analysis and effort for parts by informations obtained with instrumentation of welded pipes and results of ANSYS software presented important results, emphasizing the mechanical strength of certain settings with smaller length or with reinforcement linked to a main pipe which can be used in pipe projects, improving the reliability of the facilities.

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Neste trabalho são apresentados os aspectos mais relevantes do comportamento dos cabos, a descrição dos comportamentos estático e dinâmicos e aplicação da análise dinâmica na determinação da força de um cabo a partir de ensaios de vibração livre. Serão analisados dois estudos de caso onde esse método foi aplicado : nos tirantes da cobertura do estádio Castelão em Fortaleza e nos estais da ponte sobre o rio Sergipe. Em seguida serão discutidas as vantagens e limitações do método. / In this work the most important characteristics of the cables are presented: their static and dynamic behavior and the vibration method to evaluate the cable force from free vibration tests results. Two study cases are described: the cables of the Castelao Stadium at Fortaleza and the stays of the bridge over Sergipe river. The advantages and limitations of this method are discussed.

O medo e a ansiedade durante os tratamentos odontolÃgicos estÃo na maioria das vezes relacionados à dor do procedimento da anestesia local odontolÃgica. Considerando que existem muitos estudos sobre a atuaÃÃo da vibraÃÃo na analgesia, esta dissertaÃÃo teve por objetivo comparar as reaÃÃes apresentadas por crianÃas ao serem anestesiadas com um dispositivo de anestesia local odontolÃgica que produzia microvibraÃÃes durante o procedimento anestÃsico. Trinta crianÃas, sendo 15 do sexo feminino e 15 do sexo masculino, com idade entre sete e 12 anos submeteram-se a duas sessÃes anestÃsicas, e cada paciente recebeu dois tipos de anestesia: com e sem vibraÃÃo. Um sà pesquisador, odontopediatra, realizou os procedimentos anestÃsicos, que foram filmados e consistiram de anestesias terminais infiltrativas, na regiÃo posterior da maxila. Em razÃo do carÃter multidimensional do medo, ansiedade e dor, utilizou-se uma combinaÃÃo de testes avaliÃ-los, como: O Teste do Medo da CrianÃa (Child Fear Survey Schedule â Dental Subscale â CFSS-DS), Escala de Ansiedade Facial (Facial Anxiety Scale â FAS), Escala Som, Olhos e Movimento (Sound, Eyes and Motor â SEM), Escala Visual AnalÃga â Visual Analogue Scale (VAS) e Escala Frankl. Aplicou-se as escalas em momentos prederteminados, os quais ocorreram antes e apÃs o procedimento anestÃsico. ApÃs a segunda sessÃo anestÃsica, buscou-se saber a preferÃncia das crianÃas quanto ao uso ou nÃo de vibraÃÃo e verificou-se que 90% das crianÃas preferiram a anestesia utilizando-se vibraÃÃo. Houve diferenÃa estatisticamente significante na Escala Visual AnÃloga â Visual Analogue Scale (VAS) na comparaÃÃo das mÃdias (p = 0,04) para um critÃrio de seleÃÃo a um nÃvel de significÃncia de 5%. Dessa forma, conclui-se que o uso da vibraÃÃo pareceu exercer influÃncia positiva sobre a percepÃÃo das crianÃas durante o procedimento de anestesia local, pois a maioria dos participantes da pesquisa optou pelo dispositivo com emprego da vibraÃÃo, atrelando ao fato de que foi verificado que a anestesia local com vibraÃÃo provoca menos dor, segundo a diferenÃa estatisticamente significante da Escala Visual AnÃloga. / The fear and anxiety during dental treatments are often related to pain regarding local dental anesthetic procedures. As there are many studies about the effect of vibration on pain analgesia, this thesis aimed to compare whether children anesthetized with a dental anesthetic device that produced micro-vibrations during the anesthetic procedure would behave differently when compared to the regular procedure. Thirty children, aged between 7 and 12 years underwent two sessions of local dental anesthesia each, with and without the vibration device. A single researcher, pediatric dentist, managed the anesthetic procedures that consisted of maxillary infiltration anesthesia and which were recorded on video. Due to the multidimensional nature of fear, anxiety and pain, multiple tests were used to evaluate them, such as Child Fear Survey Schedule â Dental Subscale â CFSS-DS, Facial Anxiety Scale â FAS , the SEM Scale Sound, Eyes and Motor, the Visual Analogue Scale (VAS) and the Frankl Scale. The scales were applied twice, before and after anesthesia. After the second anesthetic session, the preference of the children regarding the use or not of vibration was assessed and it was found that 90% of children preferred anesthesia using vibration. There was a statistically significant difference considering the Visual Analogue Scale (VAS) in the comparison of means (p = 0,04) considering a significance level of 5%. As a result, we concluded that the use of vibration seemed to result in a positive influence on the perception of the children regarding the anesthetic procedure, as almost the totality opted by the device with vibration, which lead us to the conclusion that the use of vibration resulted in a less painful local dental anesthesia.

Essa dissertação aborda o estudo teórico, experimental e computacional de algumas configurações usuais para derivações de pequeno diâmetro, interligadas a uma tubulação principal, sujeitas à vibração. O estudo de vibração, induzida por diversos fatores, foi a base teórica utilizada para a previsão de esforços máximos admissíveis e garantia da confiabilidade das tubulações. A confecção dos corpos-de-prova buscou a reprodução de condições típicas de uso em instalações de petróleo e gás, visando uma comparação de desempenho para as diferentes condições de montagem. Também foi realizada uma etapa de avaliação computacional, usando o programa Triflex para verificação da frequência natural e rigidez do conjunto montado. As análises de deslocamentos e esforços através dos dados obtidos pela instrumentação das peças soldadas e resultados do programa ANSYS apresentaram resultados importantes, enfatizando a resistência mecânica de determinadas configurações de menor comprimento ou com reforço vinculado à tubulação principal, as quais podem ser utilizadas em projetos de tubulações, melhorando a confiabilidade das instalações. / This dissertation adresses the theoretical, experimental and computational study of some usual settings for small diameter pipe, connected to a main pipe, subject to vibration. The study of vibration induced by several factors was the theoretical basis used for predicting maximum permissible efforts and ensuring the reliability of pipes. The creation of the specimens sought to reproduce typical use conditions in the oil and gas factories aimed at comparative performance for different installation conditions. It was also performed a computational evaluation stage using software Triflex to check the natural frequency and rigidity of the mounted assembly. The displacement analysis and effort for parts by informations obtained with instrumentation of welded pipes and results of ANSYS software presented important results, emphasizing the mechanical strength of certain settings with smaller length or with reinforcement linked to a main pipe which can be used in pipe projects, improving the reliability of the facilities.